用于放置结构的组件的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于放置结构的组件的装置。本发明还涉及一种用于放置结构的组件的方法。本发明尤其涉及一种用于放置风力涡轮机的组件的装置和方法。
[0002]尽管将主要在装配高耸结构(如，海上的风力涡轮机)的上下文中阐述本发明，明显地，根据本发明的装置和方法不仅可在陆地上(岸上)使用也可在海上(离岸)使用。
【背景技术】
[0003]在陆上或海上建立、维护或修复的高耸结构的数量不断增加。典型的示例为包括放置于桅杆上并形成用于诸如发电机的电机设备的壳体的吊舱(或机舱)的风力涡轮机。机舱还设有其上布置有许多转子叶片的毂。转子叶片将风的动能转化为机舱的轴的转动，发电机将机舱的轴的转动转化为电能。
[0004]在放置如此大的结构的组件期间，根据现有技术，组件通过放置于表面上的起重机操作且被放置于用于该结构的已经可接近的支撑结构上。在风力涡轮机的情况下，支撑结构可以例如包括放置于合适基础上的桅杆。
[0005]风力负荷阻碍大且细长的组件(尤其是风力涡轮机叶片)的提升和放置。此时，连接到起重机的风力涡轮机叶片相对于支撑结构或已安装的组件，经受大且意想不到的移动。这使得装配更加困难，在强劲的风力负荷的情况下甚至是不可能的。风力涡轮机叶片需要通过螺栓连接被连接到毂，这要求风力涡轮机叶片相对于已安装于桅杆上的毂精确定位。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种装置，利用该装置可以以受到比现有技术已知情况更小的风的影响的方式放置并安装结构(尤其是风力涡轮机)的组件。
[0007]利用具有根据权利要求1的特征的装置实现这个目的。根据本发明的用于放置结构(尤其是风力涡轮机)的组件的装置，包括:放置在表面上的起重装置，所述起重装置的臂设有起重索，所述起重索具有连接装置，如起重滑车，用于放置的组件能够连接到所述连接装置，其中，所述臂和自由悬挂的所述起重索限定出提升平面，其中，所述臂还包括:用于所述连接装置的导引装置，所述导引装置通过沿所述臂的纵向轴线可移动的移动装置与所述臂连接，所述导引装置用于在横交所述提升平面延伸的方向上限制所述连接装置的移动，其中，所述导引装置还包括抓取结构，所述抓取结构用于在位于所述臂附近的位置与远离所述臂的位置之间和/或在远离所述臂的位置与位于所述臂附近的位置之间平行于所述提升平面接纳且移动所述连接装置。
[0008]通过使用具有抓取结构的导引装置，连接装置的移动在至少两个方向上被暂时地限制，且大体上不受风力负荷的支配。通过绕垂直轴线旋转起重装置、在提升平面中上下旋转起重装置的臂，和/或利用起重索上下移动连接装置，可相对支撑结构定位组件。当组件已被带到需要与组件联接的零件的附近时，优选地，抓取结构暂时地接纳或提起根据本发明的连接装置。无论如何，因为抓取结构构造为在位于臂附近的位置与远离臂的位置之间和/或在远离臂的位置与位于臂附近的位置之间平行于提升平面移动连接装置，因此可以实现大体独立于风的组件的精确定位。
[0009]起重索是起重装置的主起重索。除了具有抓取结构的导引装置之外，根据本发明，优选地，通过应用本身已知的起重装置(尤其是起重机)执行组件的提升和放置，起重装置的臂设有主起重索，在主起重索的自由外端设有连接装置(尤其是起重滑块或起重滑车)。绕开导引装置使得也可将起重装置用于其它目的。如果需要，根据本发明，起重滑块可悬挂在多个主起重索上。
[0010]如果需要，连接装置可悬挂在多个主起重索上。因此可以例如应用两个起重索。在多个主起重索的情况下，臂和与自由悬挂的起重索具有相同合力的虚拟起重索限定出提升平面。
[0011]本发明的装置的另一个优点在于，它允许在极其不利的条件下工作，而已知的装置只能在确定的风速下部署。因此，可以显著地减小在陆上或海上装配结构的时间。可以容易地沿臂的纵向轴线(例如，远离连接装置)移动导引装置，由此可以像操作现有技术已知的起重装置那样操作起重装置。通过释放连接装置，持续存在从表面的支撑表面到待被起重装置提起的组件的良好的可接近性。本发明的装置的另外的优点在于，通过提供本身已知的起重机的臂以及具有抓取结构的导引装置，并允许导引装置与这个起重机的主起重索的起重滑块接合或联接，可以以简单的方式实现本发明的装置。
[0012]在装置被应用于在海上装配由组件构造的结构(尤其是风力涡轮机)的情况下，表面优选地包括船舶，更优选地包括自升式平台。对于陆上的结构的装配，表面可选地由地面形成或者例如由提供给起重装置的支承结构形成。
[0013]在本发明的实施例中，装置包括在位于臂附近的位置与远离臂的位置之间和/或在远离臂的位置与位于臂附近的位置之间平行于提升平面可移动的抓取结构。通过这种方式，可在位于臂附近的位置与远离臂的位置之间和/或在远离臂的位置与位于臂附近的位置之间高效地移动抓取结构中容纳的连接装置。优选地，连接装置的外表面被形成为在与垂直方向成不同角度处，连接装置仍能够紧密配合地容纳在抓取结构中。例如，连接装置的不同角度可以是为实现正确到达的目的而变化臂角度的结果。例如，可以通过让外表面的部分平行于提升表面延伸成圆形，得到外表面的恰当形式。例如，通过布置在连接装置的两侧上的轮子，可将连接装置保持在相对于导引装置的正确高度的位置处。因此，可移动的抓取结构可以精确的包围具有固定长度的连接装置，这在连接装置相对于导引装置的不同角度处。结合可移动的抓取结构的合适位置控制，因此在导引装置的活动区内不存在提升/放松或俯仰的限制。
[0014]在使用期间，连接装置可以以多种方式联接到导引装置。在本发明的实施例中，提供一种装置，其中，导引装置可以通过协作联接装置(优选地，机械性质)联接到连接装置。
[0015]在这方面，尤其合适的装置具有联接装置，该联接装置包括设在连接装置上的轮子，导引装置可以支撑在轮子上且施加少许力在轮子上。可选的实施例包括联接装置，该联接装置包括设在导引装置上的轮子，应用少许力时可以在轮子下或之间推动连接装置。
[0016]根据本发明的装置的另一实施例具有的特征在于，导引装置包括由彼此连接的梁构成的框架，至少一个梁(优选地，一个叉状梁)在连接装置的方向上从臂延伸出并至少部分地包围连接装置。例如，至少一个梁能够连接到在臂的横交方向上延伸的基梁。至少一个梁在连接装置的一侧延伸，或在多个梁的情况下，在连接装置的任一侧延伸，因此限制连接装置在横交至少一个梁(和提升平面)的方向上的移动。这个实施例具有连接装置在其他方向(例如，提升方向)上的移动大体畅通无阻的优点。
[0017]在实施例中，至少一个梁大体正交于臂的纵向轴线延伸，因为，通过这种方式，它覆盖到臂的最大距离。尽管这个距离原则上是不受限制的，实际的实施例具有的特征在于，至少一个梁从臂延伸覆盖最大为两倍的臂宽的垂直距离。这个距离优选地相当于不大于1.5倍的臂宽。臂宽可以被理解为指的是正交于臂的纵向轴线和正交于梁(和提升平面)的方向延伸的臂的横向尺寸。在实施例中，导引装置包括与用于移动至起重装置的臂的两个支柱连接的叉状梁，其中，两个支柱在远离臂的方向上汇合以形成一个主梁，抓取结构连接到主梁以移动，优选地，在主梁的下侧移动。
[0018]在另一实施例中，根据本发明的装置包括用于调节导引装置到臂的角度的角度调节装置。例如，合适的角度调节装置包括容纳在导引装置的支柱内的液压缸或电动缸。通过向气缸或多个气缸传递移动或缩回气缸或多个气缸，可以改变导引装置相对于臂的角位置。优选地，角度调节装置构造为不论臂的角位置如何，它们将导引装置保持为大体水平。
[0019]本发明的实施例的特征在于，抓取结构包括由彼此连接的壁构成的框架，壁中的两个侧壁在所述连接装置的方向上平行于所述提升平面从所述臂延伸出，壁中的后壁朝向所述臂，且所述起重装置可接近远离所述臂的前侧。这个实施例提供用于连接装置的操作可靠的抓取结构，其中，可以以简单的方式将连接装置容纳在抓取结构中。
[0020]抓取结构的合适的实施例的特征在于，前侧包括壁部，如抓取件，所述壁部在横交所述提升平面的方向上可伸缩，其中，所述起重装置可接近具有缩回的壁部的所述前侧，具有伸展的壁部的所述前侧包围位于所述抓取结构中的连接装置。
[0021]本装置的再另一实施例具有如下特征:抓取结构包括线形移动装置，所述线形移动装置用于在位于所述臂附近的位置和远离所述臂的位置之间和/或在远离所述臂的位置和位于所述臂附近的位置之间在平行于所述提升平面的方向上移动所述抓取结构。例如，合适的线形移动装置包括一个外端连接到抓取结构的框架，另一外端连接到臂和/或导引装置的液压缸。通过向液压缸传递运动可以相对于臂和/或导引装置移动抓取结构。
[0022]根据本发明，通过移动装置，具有抓取结构的导引装置可沿臂的纵向轴线移动。本装置的实施例具有如下特征:移动装置包括设在